11、无线传感器网络簇头数量优化与假新闻检测技术研究

无线传感器网络簇头数量优化与假新闻检测技术研究

1. 无线传感器网络簇头数量优化研究

在资源受限的无线传感器网络中，聚类架构被公认为是一种节能的方法。它不仅能降低传感器节点的能耗，还具有可扩展性和容错性等优势。

1.1 无线传感器网络与聚类架构

无线传感器网络由大量资源受限的传感器节点组成，这些节点被随机部署在感兴趣的区域。它们通过协作感知该区域的信息，并将数据发送到基站，供合法用户访问。由于传感器节点通常部署在偏远地区，难以对其有限的电池进行充电或更换，因此节能成为无线传感器网络设计的首要目标。

聚类架构将传感器节点划分为独立的簇，每个簇有一个代表节点，即簇头。簇内成员节点将数据发送给簇头，簇头对数据进行聚合后再发送给基站，这样可以减少通信数据量，降低能耗。为了实现网络负载均衡，簇头的角色会在节点之间轮换。

1.2 LEACH协议及其局限性

低能量自适应聚类层次（LEACH）协议是无线传感器网络聚类协议的一个突破。LEACH及其相关协议以轮为单位工作，并根据传感器节点数量、区域大小、轮数和基站位置等因素优化每一轮的簇头数量。然而，这些协议采用概率方法选择簇头，无法保证每一轮都能选出最优数量的簇头。

LEACH协议的簇头选择过程如下：
1. 节点随机选择一个0到1之间的数字。
2. 根据预定义的最优簇头数量和当前轮数计算一个阈值，公式如下：
- (T(n) = \begin{cases} \frac{p_{opt}}{N - p_{opt} \times (r \mod \frac{N}{p_{opt}})} & \text{if } n \in G \